数十亿年前,火星上可能充满了改变气候变化的微生物

数十亿年前,火星上可能充满了改变气候变化的微生物

这颗红色星球的环境条件相当恶劣:温度极低,约为零下 80 华氏度,大气层无法提供足够的防寒保护,而且水的定义也非常不同。它很可能不会在短期内孕育生命,但关于它是否曾有过生命形态的问题仍然存在疑问。

《自然天文学》杂志发表的一项新研究发现,大约四十亿年前,火星地下可能存在微生物。然而,这项研究的主要作者、现为索邦大学博士后研究员的鲍里斯·索特雷告诉美联社,如果像微生物这样的简单生命存在,它们“实际上可能会导致自身的灭亡”。他补充说,研究结果“有点令人沮丧,但我认为它们也非常令人兴奋。它们挑战我们重新思考生物圈和地球的相互作用方式。”

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在火星生命早期,它的大气层可能比现在的大气层稠密得多,火星本身甚至可能充满了水。这项研究的主要作者、亚利桑那大学的进化生物学家雷吉斯·费里埃尔 (Regis Ferrière) 表示,火星古老大气层中的二氧化碳和氢气可能创造了一种温和的气候,让水得以流动,微生物也有可能茁壮成长。

为了模拟火星数十亿年前的样子,该团队创建了一个火星地壳、大气和气候模型,并将其与一组我们在地球上发现的、代谢氢和二氧化碳的微生物的生态模型配对。费里埃在一份新闻稿中说:“我们的目标是制作一个火星地壳模型,其中混合了岩石和咸水,让大气中的气体扩散到地面,看看产甲烷菌是否能与之共存。”“答案是,一般来说,是的,这些微生物可以在火星地壳中生存。”

产甲烷微生物通过转化环境中的化学能并释放甲烷作为废物来生存,就像人类将呼吸的氧气转化为二氧化碳一样。它们在地球上最极端的栖息地中茁壮成长,例如海底裂缝沿线的热液喷口,并且可以支持适应在巨大水压、接近冰点的温度和完全黑暗的环境中生存的整个生态系统。

研究小组推测,火星释放甲烷的微生物可能就生活在地表之下,几英寸厚的泥土保护着它们免受辐射。索特雷说,火星上任何没有冰的地方都可能像地球上一样,到处都有这些微生物。

然而,从稀薄且富含二氧化碳的大气层中吸出如此多的氢气,可能会危及火星的保护层。随着大气层中氢气的消耗,火星温度骤降,火星表面或附近的任何微生物都可能为了生存而深入火星。

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“我们认为火星当时可能比地球稍微凉爽一些,但远没有现在这么冷,平均温度很可能徘徊在水的冰点以上,”费里埃说。“虽然现在的火星被描述为覆盖着尘埃的冰块,但我们认为早期的火星是一颗岩石行星,地壳多孔,浸泡在液态水中,可能形成了湖泊和河流,甚至可能是海洋。”

研究团队还利用预测火星表面和地壳温度的模型来模拟早期火星生命所面临的气候条件。他们将该模型与一个单独的生态系统模型相结合,以预测这种生命是否能够在这种环境中长期生存。

“这些微生物将面临的问题是火星大气层基本消失,完全变薄,因此它们的能量来源也将消失,它们必须寻找替代能源,”索特雷在新闻稿中说道。“除此之外,温度将大幅下降,它们必须深入地壳深处。目前,很难说火星还能维持多久的宜居性。”

研究人员认为,寻找过去生命证据的最佳地点是希腊平原(尚未探索的区域)和耶泽罗陨石坑。美国宇航局的毅力号火星车正在伊希迪斯平原西北侧的陨石坑收集岩石,这些岩石将在未来十年内返回地球。

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